本实用新型专利技术涉及一种空间目标探测镜头调焦系统，包括调焦镜筒，所述调焦镜筒外周侧上设有步进电机减速箱组件，所述步进电机减速箱组件的输出齿轮与调焦环外周侧啮合，所述调焦环套设在调焦镜筒外周侧上，所述调焦环前后与调焦镜筒之间分别设有钢球，所述调焦环内周侧通过梯形螺纹与调焦座外周侧连接，所述调焦座通过消隙轴承组件与调焦镜筒相连接，所述调焦座套设在调焦联接筒外周侧上，所述调焦联接筒与调焦座相连接，所述调焦联接筒与镜头联接法兰相连接，所述镜头联接法兰上安装有标准镜头，所述调焦镜筒分别与CCD摄像机和机架联接法兰相连接，所述机架联接法兰固定在机架上。本实用新型专利技术克服了现有调焦系统精度低、空回大、不能精确轴向定位等缺陷。
【技术实现步骤摘要】
空间目标探测镜头调焦系统
本技术涉及一种天文跟踪观测系统的光学摄像调焦装置，特别是一种空间目 标探测镜头调焦系统。
技术介绍
目前，天文跟踪观测系统由于温度变化，镜筒长度及镜片的折射率发生变化，从而 使镜头的焦距及后截距发生变化。若没有采取措施，CCD靶面会离焦，导致图像质量下降， 甚至使图像模糊不清。其光学系统采用EF85/fl. 2标准照像镜头，由于该镜头是由大相对 孔径、大视场的照像镜头改装成高分辨率的天文跟踪观测镜头，像面对环境工作温度较敏 感。在工作时，由于温度变化而产生像面偏移，故必须每隔一段时间要进行人工调焦使图像 重新清晰，一个晚上要重复多次人工调焦，这样使天文观测的效率低下，并且人工调焦的精 度不够，影响天文观测系统的精度。 因此，天文跟踪观测系统要求使用自动聚焦调焦方式，在环境温度变化像面偏移 时，能够精确地自动聚焦以对温度效应进行补偿，使图像重新调整清晰，而自动聚焦系统要 求精密的调焦机构，高精度的步进电机及减速机构才能保证自动聚焦的精确度。而传统的 调焦结构存在精度低、空回大、电机无法精确地轴向定位等缺点，并不适合作为自动聚焦的 执行机构。
技术实现思路
鉴于现有技术的不足，本技术的目的在于为天文跟踪观测系统提供一种结构 紧凑、无空回、高精度轴向定位的空间目标探测镜头调焦系统。 为了实现上述目的，本技术的技术方案是：一种空间目标探测镜头调焦系统， 包括调焦镜筒，所述调焦镜筒后部外周侧上设有步进电机减速箱组件，所述步进电机减速 箱组件的输出齿轮与调焦环前部外周侧啮合，所述调焦环后部套设在调焦镜筒前部外周侧 上，所述调焦环后部前后与调焦镜筒之间分别设有依靠调焦环压圈进行固定的钢球，所述 调焦环前部内周侧通过梯形螺纹与调焦座前部外周侧连接，所述调焦座中部通过径向设置 的消隙轴承组件与调焦镜筒相连接，所述调焦座套设在调焦联接筒外周侧上，所述调焦联 接筒前部通过联接螺钉与调焦座前部相连接，所述调焦联接筒后部通过联接螺钉与镜头联 接法兰相连接，所述镜头联接法兰上安装有标准镜头，所述调焦镜筒后部中间通过联接螺 钉与CCD摄像机相连接，所述调焦镜筒后部边缘通过联接螺钉与机架联接法兰相连接，所 述机架联接法兰固定在机架上。 进一步的，所述步进电机减速箱组件包含步进电机、减速箱盖板和减速箱立柱，所 述步进电机通过电机架安装在调焦镜筒后部外周侧上，所述减速箱盖板通过减速箱立柱和 锁紧螺母与电机架相连接，所述减速箱盖板与电机架之间安装有由四个齿轮组成的减速齿 轮组，所述步进电机的电机轴上安装有与第四齿轮啮合的主动轮，所述第四齿轮的第二齿 轮轴上安装有同步旋转的第三齿轮，所述第三齿轮与第二齿轮相啮合，所述第二齿轮的第 一齿轮轴上安装有作为输出齿轮的第一齿轮。 进一步的，所述步进电机通过电机锁紧螺钉固定于电机架上并由电机压板压住。 进一步的，所述步进电机的电机轴上还安装有齿轮打滑机构。 进一步的，所述调焦联接筒前部径向设置有第一拉簧立柱，所述调焦镜筒中部径 向设置有第二拉簧立柱，所述第一拉簧立柱通过拉簧与第二拉簧立柱相连接。 进一步的，所述消隙轴承组件包含消隙轴承、偏心套、轴承轴和锁紧圈，所述消隙 轴承通过偏心套和轴承轴安装在调焦镜筒和调焦座之间，所述调焦镜筒上铣有与消隙轴承 相配合的直槽，所述轴承轴固定在调焦座上。 进一步的，所述调焦联接筒前部还通过紧定螺钉连接有遮光罩。 进一步的，所述调焦环压圈通过紧定螺钉固定在调焦镜筒上。 与现有技术相比，本技术具有以下优点：该空间目标探测镜头调焦系统对天 文跟踪观测系统进行自动聚焦改造，增加自动聚焦功能以提高观测效率和图像的分辨率， 通过精密的调焦机构、步进电机减速箱组件的设计满足自动聚焦所需的平稳驱动载荷、镜 头静态稳定、镜头运行平滑及调焦高分辨率的要求；其步进电机的输出力矩大，通过电机的 输入脉冲数及精密的减速机构和高精度、无空回的调焦机构进行精密轴向定位，克服了现 有调焦系统精度低、空回大、不能精确轴向定位等缺陷；加上现有的图像处理及控制系统， 则成为天文跟踪观测的光学摄像自动聚焦系统，具备在不同的温度环境中进行高效、精密 观测的能力，适用温度变化大的环境条件。 下面结合附图和【具体实施方式】对本技术作进一步详细的说明。 【附图说明】 图1为本技术实施例的结构装配图。 图2为步进电机减速箱组件的结构装配图。 图3为图2中A-A处的剖视图。 图中：1-遮光罩，2-第一紧定螺钉，3-第一联接螺钉，4-第一拉簧立柱，5-调焦 座，6-调焦环，7-调焦环压圈，8-第二紧定螺钉，9-钢球，10-步进电机减速箱组件，11-拉 簧，12-调焦镜筒，13-第二拉簧立柱，14-锁紧圈，15-偏心套，16-轴承轴，17-法兰联接螺 钉，18-机架联接法兰，19-消隙轴承，20-摄像机联接螺钉，21-调焦联接筒，22-标准镜头， 23-调焦联接筒联接螺钉，24-镜头联接法兰，25-C⑶摄像机，31-锁紧螺母，32-减速箱盖 板，33-第一齿轮轴，34-第一齿轮，35-第二齿轮轴，36-减速箱立柱，37-齿轮打滑机构， 38-第二齿轮，39-第二齿轮，40-第四齿轮，41-主动轮，42-电机架，43-电机压板，44-步进 电机，45-电机锁紧螺钉。 【具体实施方式】 如图1~3所示，一种空间目标探测镜头调焦系统，包括调焦镜筒12,所述调焦镜筒 12后部外周侧上设有步进电机减速箱组件10,所述步进电机减速箱组件10的输出齿轮与 调焦环6前部外周侧啮合，所述调焦环6后部套设在调焦镜筒12前部外周侧上，所述调焦 环6后部前后与调焦镜筒12之间分别设有依靠调焦环压圈7进行固定的钢球9,所述调焦 环6前部内周侧通过梯形螺纹与调焦座5前部外周侧连接，所述调焦座5中部通过径向设 置的消隙轴承组件与调焦镜筒12相连接，所述调焦座5套设在调焦联接筒21外周侧上，所 述调焦联接筒21前部通过第一联接螺钉3与调焦座5前部相连接，所述调焦联接筒21后 部通过调焦联接筒联接螺钉23与镜头联接法兰24相连接，所述镜头联接法兰24上安装有 标准镜头22,所述调焦镜筒12后部中间通过摄像机联接螺钉20与(XD摄像机25相连接， 所述调焦镜筒12后部边缘通过法兰联接螺钉17与机架联接法兰18相连接，所述机架联接 法兰18固定在机架上。 该空间目标探测镜头调焦系统的调焦原理如下：当温度发生变化、C⑶靶面离焦， 导致图像质量下降时，所述步进电机减速箱组件10的输出齿轮旋转，所述输出齿轮与调焦 环6的外齿啮合进而带动调焦环6旋转，所述调焦环6通过钢球9相对调焦镜筒12滚动以 减小摩擦力，所述调焦环6通过梯形螺纹、消隙轴承组件使得调焦座5作轴向的直线运动。 当步进电机减速箱组件10的步进电机44作正反向旋转运动时，标准镜头22在轴向作直线 运动，从而使C⑶摄像机25相对于标准镜头22作轴向运动，即C⑶靶面与标准镜头22作 相对运动，使C⑶靶面的图像清晰，达到温度效应补偿的目的。 该空间目标探测镜头调焦系统的光学指标如下：（1)轴向调焦分辨率：〇. 5um ; (2) 调焦范围本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种空间目标探测镜头调焦系统，包括调焦镜筒，其特征在于：所述调焦镜筒后部外周侧上设有步进电机减速箱组件，所述步进电机减速箱组件的输出齿轮与调焦环前部外周侧啮合，所述调焦环后部套设在调焦镜筒前部外周侧上，所述调焦环后部前后与调焦镜筒之间分别设有依靠调焦环压圈进行固定的钢球，所述调焦环前部内周侧通过梯形螺纹与调焦座前部外周侧连接，所述调焦座中部通过径向设置的消隙轴承组件与调焦镜筒相连接，所述调焦座套设在调焦联接筒外周侧上，所述调焦联接筒前部通过联接螺钉与调焦座前部相连接，所述调焦联接筒后部通过联接螺钉与镜头联接法兰相连接，所述镜头联接法兰上安装有标准镜头，所述调焦镜筒后部中间通过联接螺钉与CCD摄像机相连接，所述调焦镜筒后部边缘通过联接螺钉与机架联接法兰相连接，所述机架联接法兰固定在机架上。
【技术特征摘要】
1. 一种空间目标探测镜头调焦系统，包括调焦镜筒，其特征在于：所述调焦镜筒后部 外周侧上设有步进电机减速箱组件，所述步进电机减速箱组件的输出齿轮与调焦环前部外 周侧啮合，所述调焦环后部套设在调焦镜筒前部外周侧上，所述调焦环后部前后与调焦镜 筒之间分别设有依靠调焦环压圈进行固定的钢球，所述调焦环前部内周侧通过梯形螺纹与 调焦座前部外周侧连接，所述调焦座中部通过径向设置的消隙轴承组件与调焦镜筒相连 接，所述调焦座套设在调焦联接筒外周侧上，所述调焦联接筒前部通过联接螺钉与调焦座 前部相连接，所述调焦联接筒后部通过联接螺钉与镜头联接法兰相连接，所述镜头联接法 兰上安装有标准镜头，所述调焦镜筒后部中间通过联接螺钉与CCD摄像机相连接，所述调 焦镜筒后部边缘通过联接螺钉与机架联接法兰相连接，所述机架联接法兰固定在机架上。2. 根据权利要求1所述的空间目标探测镜头调焦系统，其特征在于：所述步进电机减 速箱组件包含步进电机、减速箱盖板和减速箱立柱，所述步进电机通过电机架安装在调焦 镜筒后部外周侧上，所述减速箱盖板通过减速箱立柱和锁紧螺母与电机架相连接，所述减 速箱盖板与电机架之间安装有由四个齿轮组成的减速齿轮组，所述步进电机的电机轴上安 装有与第四齿轮啮合...
【专利技术属性】
技术研发人员：林春生，肖维军，周宝藏，刘辉，
申请(专利权)人：福建福光数码科技有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35
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